БИОПЛЕНОЧНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ LEVAPOR

ПРОИЗВОДСТВО продукции аквакультуры означает выращивание рыбы в контролируемых условиях.

 

Рециркуляционные системы в аквакультуре (УЗВ)

представляют собой новый способ разведения рыбы с высокой плотностью посадки в бассейнах в закрытых помещениях с контролируемой средой, в отличие от выращивания снаружи в открытых прудах. Они предлагают способ максимизации производства при ограниченных водных и земельных ресурсах и почти полный контроль среды для максимального роста рыбы круглый год.

Рыбе, выращиваемой в УЗВ, требуется непрерывная подача чистой воды при оптимальной для роста температуре и концентрации растворенного кислорода. Вода в рециркуляционных системах фильтруется, очищается и подается обратно в бассейн с рыбой.

 

Очистка и повторное использование сточных вод

необходимы для очистки воды и удаления или снижения токсичности опасных отходов и осевшего неиспользованного корма, особенно аммиачного азота, который крайне токсичен для рыбы даже при концентрации 1-2 мг/л!

Очистка сточных вод представляет собой систему механической и биологической очистки, остатки корма удаляются в пластинчатых отстойниках или ротационных барабанных фильтрах, после чего следует биологическая фильтрация, где производится биологическое удаление органических включений и аммиачного азота посредством процессов нитрификации и денитрификации.

Рис. 1: Упрощенная технологическая схема рециркуляционной системы аквакультуры (УЗВ)

 

Нитрификация – это биологическое окисление аммиачного азота для его преобразования в нитрат через нитрит, в основном при помощи нитрифицирующих бактерий Нитрозомонас (Nitrosomonas) и Нитробактер (Nitrobacter).

 

 

 

 

 

На последующем этапе - денитрификации, нитрат микробиологически преобразуется в бескислородной среде в молекулярный азот:

 

Нитрифицирующие бактерии очень чувствительны к наличию органических или неорганических ингибиторов, медленно растущих и медленно осаждающихся, демонстрирующих слабые флокуляционные свойства. По этой причине стабильная нитрификация и эффективное удержание активных бактерий крайне важны для удаления азота. Обе цели можно достигнуть при помощи их иммобилизации, т.е. закрепления на твердой поверхности (бионоситель) в стабильных колониях с высокой биологической активностью, называемых биопленками. Свойства поверхности бионосителя являются решающими для быстрой колонизации, образования активной биопленки и высокой устойчивости процесса.

 

Биозагрузка LEVAPOR

представляет собой синтетическую адсорбирующую высокопроизводительную загрузку, разработанный с учетом требований к эффективным носителям. В отличие от загрузки, сделанной из пластика, при разработке LEVAPOR были учтены специальные требования биопленочных технологий, ускоряющих и повышающие эффективность микробной колонизации поверхности носителя, а также поддерживающих более высокий уровень биологической активности в образующихся биопленках.

Рис. 2: форма поставки (20х20х7 мм)                  LEVAPOR в поперечном разрезе

 

 

Зачем использовать именно биозагрузку LEVAPOR в аквакультуре?

 

  • Кубики носителя LEVAPOR изготовлены из гибкой пористой полимерной матрицы, модифицированной пищевым активированным углем. Их высоко адсорбирующая поверхность обеспечивает:
  • Мгновенную колонизацию их поверхности микроорганизмами и образование высокоактивных биопленок,
  • Адсорбцию и последующее разложение ингибирующих загрязнителей, что приводит к биологической регенерации активного ила,
  • Значительно более высокую эффективность и стабильность биологических процессов,
  • Значительно более низкое производство биомассы.

 

Иммобилизованные микроорганизмы намного более устойчивы к ингибиторам, колебаниям рН и температуры, и они могут выживать намного дольше без питания и воды, чем клетки во взвешенном состоянии (активный ил). Наши испытания показали, что реактивированные после воздушной сушки и 12 месяцев хранения иммобилизованные нитрифицирующие бактерии полностью восстановили активность через 36 часов.

 

Преимущества использования LEVAPOR в биологических процессах

 

  • Короткий период запуска
  • Более высокая биологическая активность зафиксированных биопленок
  • Более высокая эффективность биофильтра и стабильность процесса
  • Меньший уровень наполнения биофильтра (всего 12-15% объема, в отличие от 40-70%)
  • Меньшие эксплуатационные затраты
  • Впечатляющая экономика процесса
  • Механическая защита биопленки за счет колонизации внутренних поверхностей пор и
  • Более эффективное использование О2 за счет более длительного удержания пузырьков воздуха внутри пор.

Влияние разных материалов носителя на биологическое удаление NH4N и NO2N в РАС;

1 – полиэтилен, 2 – LEVAPOR, 3 – полиуретан, 4 – керамика

 

Пилотный проект биофильтра с использованием биозагрузки LEVAPOR